如图所示，这个装置可以作为火灾报警器使用：试管中装入水银，当温度升高时，水银柱上升，使电路导通，蜂鸣器发出响声．27℃时，空气柱长度L1为20cm，水银上表面距

题型：松江区二模难度：来源：

如图所示，这个装置可以作为火灾报警器使用：试管中装入水银，当温度升高时，水银柱上升，使电路导通，蜂鸣器发出响声．27℃时，空气柱长度L₁为20cm，水银上表面距离导线L₂为10cm，管内水银柱的高度h为8cm，大气压强75厘米汞柱，则当温度达到多少摄氏度，报警器会报警？如果要使该装置在87摄氏度报警，则应该再往玻璃管内注入多少厘米高的汞柱？如果大气压增大，则报警温度会受到怎样的影响？魔方格

答案

（1）由题意根据示意图可知，温度变化的过程中封闭气体的压强保持不变，气体做等压变化．
封闭气体的初始状态为：T₁=300K，V₁=20S，报警时温度为T₂，体积V₂=30S
根据盖•吕萨克定律有：

得T2=

T1=

T1=450K
即：t₂=177℃
（2）若装置在87℃时报警此时需向玻璃管中注入h厘米汞柱，则此时封闭气体的压强为：（83+h）厘米汞柱，温度：T₃=360K，封闭气体的体积：（30-h）S
开始时封闭气体的压强为：83厘米汞柱，温度T₁=300K，封闭气体的体积为：V₁=20S
根据理想气体状态方程有：

P1V1

P2V2

代入数据解得h=8.14cm
（3）因为大气压增大后，封闭气体压强将相应增大，根据理想气体状态方程

得使封闭气体膨胀到相应体积则温度将升高，即将使报警温度比原来的设计值偏高．
答：当温度为177℃时报警器会报警，如果要使装置在87℃时报警则需向玻璃管中注入8.14cm高的汞柱，如果大气压强增加，则报警器报警的温度比原先设计的偏高．

举一反三

“用DIS研究温度不变时，一定质量的气体压强与体积的关系”的实验中
（1）所需的实验器材为：数据采集器、计算机、______和______．
（2）（单选题）若在输入体积值时未加上软管的体积，则实验结果的p-V图线可能为______（图中实线是实验所得图线，虚线为一根参考双曲线）

魔方格

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一定量的理想气体的状态经历了如图所示的ab、bc、cd、da四个过程．其中bc的延长线通过原点，cd垂直于ab且与水平轴平行，da和bc平行．则气体体积在（　　）

A．ab过程中不断增加	B．bc过程中保持不变
C．cd过程中不断增加	D．da过程中保持不变

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如图，上端开口的圆柱形气缸竖直放置，截面积为5×10^-3m²．一定质量的气体被质量为2.0kg的光滑活塞封闭在气缸内，其压强为______Pa（大气压强取1.01×10⁵Pa，g取10m/s²）．若从初温27℃开始加热气体，使活塞离气缸底部的高度由0.50m缓慢地变为0.51m．则此时气体的温度为______℃．魔方格

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（选修模块3-3）
某学习小组做了如下实验：先把空的烧瓶放入冰箱冷冻，取出烧瓶，并迅速把一个气球紧套在烧瓶颈上，封闭了一部分气体，然后将烧瓶放进盛满热水的烧杯里，气球逐渐膨胀起来，如图．
（1）在气球膨胀过程中，下列说法正确的是______
A．该密闭气体分子间的作用力增大
B．该密闭气体组成的系统熵增加
C．该密闭气体的压强是由于气体重力而产生的
D．该密闭气体的体积是所有气体分子的体积之和
（2）若某时刻该密闭气体的体积为V，密度为ρ，平均摩尔质量为M，阿伏加德罗常数为N_A，则该密闭气体的分子个数为______；
（3）若将该密闭气体视为理想气体，气球逐渐膨胀起来的过程中，气体对外做了0.6J的功，同时吸收了0.9J的热量，则该气体内能变化了______J；若气球在膨胀过程中迅速脱离瓶颈，则该气球内气体的温度______（填“升高”或“降低”）．魔方格

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下列两图中，P表示压强，T表示热力学温度，t表示摄氏温度，甲图反映的是一定质量气体的状态变化规律，a、b分别是图线与两坐标的交点，现将纵坐标向左平移至b，得到图乙．则下列说法错误的是（　　）

A．甲图中a表示气体在零摄氏度时的压强

B．甲图中b表示气体的实际温度可以达到-273℃

C．单从甲图不能判断气体是否作等容变化

D．气体压强P随温度t发生变化，且体积保持不变

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